В первом периоде лактации, даже при повышении гормонального статуса, соматотропный гормон оказывает стимулирующее действие на липопротеиновый обмен, во втором - еще большее стимулирующее действие на такой обмен и активность их абсорбирования молочной железой фракции β-липопротеинов, одновременно повышает синтез в молочной железе и выведение в венозную кровь фракции α-липопротеинов.
Таким образом, соматотропный гормон является одним из важных лактогенных гормонов, участвующих в лактации.
Роль тироксина
Тироксин – основной гормон, образующийся в щитовидной железе, который входит в комплексное соединение – тиреоглобулин, накапливаемый в полостях фолликулов щитовидной железы. Под действием тиреотропного гормона передней доли гипофиза, поступающего с кровью в щитовидную железу, активизируются ферменты пептидазы и протеазы, которые гидролизуют тиреоглобулин и освобождают из него гормоны тироксин и трийодтиронин. Эти гормоны из фолликулярных полостей абсорбируются с помощью микроворсинок на апикальной стороне эпителиальных клеток и выводятся в кровь через базальную сторону клеток.
Поступившие в кровь гормоны связываются с белками альбуминами и α-глобулинами плазмы крови, образуя связанный с белком крови йод (СБЙ). В составе СБЙ тироксин составляет 80-90 % его содержания в крови, после его поступления в клетки тканей он превращается трийодтиронин, который в 5-6 раз активнее тироксина.
Местом приложения гормонов щитовидной железы являются митохондрии клеток, в которых они стимулируют процессы окисления за счет повышения реактивной способности дисульфидных групп, повышают проницаемость мембран митохондрий и входящих в них субстратов цикла трикарбоновых кислот, усиливают расход АТФ, вызывают разобщение окислительного фосфорилирования, при этом происходит окисление фосфогена и молочной кислоты и образуется тепло.
Тироксин обладает свойством полифункционального действия: метаболическое – стимулирует интенсивность белкового, жирового и углеводного обменов, оказывает влияние на водно-солевой; морфогенетическое – регулирует формообразовательный процесс, воздействует на генетические структуры; всасывающее – изменяет проницаемость клеточных мембран, усиливает или подавляет процесс всасывания и реабсорбции.
В период лактации наблюдается гиперфункция щитовидной железы, особенно у высокопродутивных животных, что приводит к напряжению ЦНС.
Действие гормона тироксина на содержание различных гликопотеиновых фракций близко к действию на их содержание гормона соматотропина, то есть происходит повышение содержания альбуминов, α1-α2-β-глобулинов, в то время как γ-глобулины обнаруживаются в венозной крови, оттекающей от молочной железы. Также после введения тироксина повышается содержание в артериальной крови фракций α-липопротеинов, β-липопротеинов и хиломикронов, они играют важную роль в лактации как источники высокомолекулярных жирных кислот и аминокислот.
Роль инсулина
Гормон инсулин образуется β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Стимулирование синтеза инсулина происходит в основном при повышенной концентрации глюкозы в крови. Он стимулирует синтез ферментов гексокиназы и глюкокиназы, которые фосфорилирует глюкозу, в результате образуется глюкозо-6-фосфат, поступающий в печень и используется для синтеза гликогена. Инсулин стимулирует синтез информационной РНК, активизирует цикл Кребса, усиливает утилизацию глюкозы с образованием жира.
Инсулин угнетает секрецию молока и лактозу, но повышает секрецию молочного жира и казеина, оказывает существенное влияние на метаболизм в организме.
В результате опытов было установлено, что при введении повышенной дозы инсулина не оказало влияния на секрецию молока. Среднесуточный удой практически сохранился на исходном уровне, однако, повысилась секреция молочного жира и молочного белка. Это объясняется тем, что повышенная доза инсулина по принципу обратной связи оказывает стимулирующее действие на увеличение выделения соматотропных гормонов, которые стимулируют синтез белков ( Балаболкин, 1969).
Роль эстрогенных гормонов
Половые гормоны по химической природе относятся к стероидам. Основным источником их образования является холестерин. К половым гормонам самки относятся эстрадиол и его производные – эстрон и эстриол, образующиеся в яичниках, прогестерон и релаксан – в желтом теле яичников, лактотропин и хориогонин – в плаценте.
Эстрогены по своему действию являются полифункциональными гормонами. Они стимулируют рост и развитие половой системы самки, повышают синтез белков в организме и окисление жиров и углеводов. Одновременно снижается уровень холестерина и β-липопротеинов.
Эстрогены, циркулирующие в крови, находятся в свободном и связанном с белками состоянии. В печени они инактивируются и разрушаются. Оказывают тормозящее влияние на секрецию фолликулостимулирующего гормона и стимулируют секрецию лютенизирующего и лактотропного гормонов. Во время беременности повышенная доза эстрогенов тормозит секрецию этих гормонов. В молочной железе эстрогены влияют на рост и формирование протоковой системы. При длительном воздействии они оказывают тормозящее действие на гипоталамус и аденогипофиз, затормаживает выделение лактогенных гормонов – пролактина, соматотропина и тиреотропина. Таким образом являются ингибиторами функции лактации (Hutton,1958).
Стероидные гормоны имеют относительно невысокий молекулярный вес, поэтому проникают через мембрану клитки в цитоплазму, а затем и в ядро и там реализуют свой эффект.
Механизмы регуляции молокообразования
Нервная регуляция
В регуляции непосредственной секреторной функции молочной железы главную роль играют гормоны желез внутренней секреции. Это обусловлено тем, что молочная железа иннервируется только симпатическими нервами, которые обеспечивают афферентную связь молочной железы с ЦНС за счет разных рецепторов в молочной железе и эфферентную – регулирующую сосудистую и гладкомышечную протоковые системы молочной железы. Но эти нервы не обладают стимулирующим свойством секреторной функции молочной железы. В молочной железе отсутствует парасимпатическая иннервация, обладающая свойством стимуляции секреторного процесса (Богданов, 1957).
Молочная железа в процессе эволюции является более поздним образованием – она возникла, когда ЦНС млекопитающих достигла высокой степенью развития и дифференциации. Отсутствие парасимпатической иннервации явилось биологической необходимостью выживания вида млекопитающих. На протяжении многих веков, находясь в дикой природе, эти животные подвергались стрессовым воздействиям различных природных явлений, а также нападению хищников.
В этих условиях самка пытается вместе с потомством скрыться от хищника, находясь в состоянии стресса. В таких случаях, если бы молочные железы иннервировались парасимпатическими нервами, регулирующие ее секреторную функцию, то это вызвало бы полное торможение секреции молока. Одновременно потомок, убегая вместе с матерью, теряет много энергии, ему требуется срочное восстановление ее за счет приема молока, которое в молочной железе отсутствует. В таких условиях произошло бы вымирание вида. Потому в процессе эволюции сформировались млекопитающие животные, у которых молочная железа оказалась отключенной от парасимпатической иннервации, а регуляция ее секретирующей функции стала осуществляться гормональным механизмом ЖВС через гипоталамус. Этот механизм включается и поддерживается автоматически, по замкнутому кругу, по принципу обратной связи. При выделяемые в кровь лактогенные гормоны оказывают непрерывное стимулирующее действие как на вегетативные функции организма, так и на секретирующую функцию молочной железы более продолжительное время по сравнению с кратковременным действием нервных импульсов, что обеспечивает сохранение данного вида животных даже в условиях стресса.
Гуморальная регуляция
Гипоталамо-гипофизарная система представлена двумя взаимосвязанными структурами – гипоталамусом и гипофизом посредством портальной сосудистой системы.
Гипоталамическая область связана афферентными путями со спинным, продолговатым и средним мозгом, отдельными полями коры больших полушарий и другими мозговыми структурами, через которые теоретически допускается возможность получения информации гипоталамусом от любой части мозга (Ахилла, 1981).
Нейроны гипоталамической зоны передних ядер подбугорья являются местом трансформации афферентных нервных стимулов в гормональные факторы, которые обладают высокой специфической активностью. К ним относятся рилизинг-факторы: либерины и статины, влияющие на секреторную функцию аденогипофиза. Либерины стимулируют секрецию гормонов аденогипофиза, а статины тормозят.
Либерины: пролактолиберин, соматолиберин, тиреолиберин и др.
Статины: соматостатин, пролактостатин, меланостатин.
Рилизинг-гормоны выделяются в кровь и по сосудисто-портальной системе поступают в передней и средней доли гипофиза. Поступившие в переднюю либерины повышают проницаемость клеточных мембран секретирующих клеток аденогипофиза посредством адренатциклазной системы, при этом в секретирующие клетки проникают катионы Са, которые активируют освобождение гормонов из секретирующих клеток аденогипофиза.
Стимулирующее действие на образование и выделение рилизинг-гормонов либеринов в гипоталамусе оказывает медиатор серотонин, которые образуются из аминокислоты триптофана. Он тормозит выделение адреналина, норадреналина, мелатонина и дофамина, тормозящих образование либеринов и ингибирующих действие прогестерона и эстрогенов в гипоталамусе.